發光二極管是一種將電能轉換為光能的半導體器件,工作時正向電流通過 PN 結,電子與空穴復合釋放能量,以光子形式發出光線。LED 具有發光效率高、壽命長、響應速度快、體積小、環保無污染等優點。其發光顏色由半導體材料和摻雜元素決定,涵蓋紅、綠、藍等可見光及紅外光波段。在照明領域,LED 已逐步取代傳統白熾燈和熒光燈,通過將多個 LED 芯片組合成燈珠、燈帶或燈具,可實現不同亮度和色溫的照明效果。此外,LED 還廣泛應用于顯示屏、指示燈、汽車照明等場景,其驅動電路需根據 LED 的伏安特性設計,確保穩定發光,同時通過 PWM 調光技術調節亮度,滿足多樣化的應用需求。在未來的電子設備中,二極管將繼續發揮重要作用,推動電子技術的不斷進步。BAV99/8貼片三極管
恒流二極管具有在一定電壓范圍內輸出恒定電流的特性。其內部結構和工作機制使得通過它的電流基本不隨外加電壓的變化而改變。在一些對電流穩定性要求較高的電路中,恒流二極管發揮著重要作用。例如在 LED 驅動電路中,由于 LED 的發光亮度與通過的電流密切相關,使用恒流二極管可為 LED 提供穩定的驅動電流,確保 LED 發光亮度均勻、穩定,避免因電流波動導致 LED 亮度變化或壽命縮短。在一些傳感器電路中,恒流二極管也用于為傳感器提供穩定的工作電流,保證傳感器輸出信號的準確性和可靠性,在需要精確控制電流的電路中是不可或缺的器件。T810-600G-TR MOS(場效應管)二極管的發明推動了電子技術發展,是電路世界的重要基石。
對二極管進行測試可以確保其質量和性能。常用的測試方法有萬用表測試法。將萬用表設置為二極管測試檔,將紅表筆和黑表筆分別接觸二極管的兩端。當二極管正向導通時,萬用表會顯示一個較小的正向壓降值,對于硅二極管,這個值大約在 0.5 - 0.7V 之間,對于鍺二極管,這個值大約在 0.1 - 0.3V 之間。當二極管反向截止時,萬用表顯示的數值非常大,通常超過幾百兆歐。除了萬用表測試外,還可以使用專門的二極管測試儀進行測試,這種測試儀可以更精確地測量二極管的各項參數,如正向特性、反向特性、擊穿電壓等。
整流橋堆是將多個二極管按照一定的電路連接方式組合在一起,實現交流電到直流電的全波整流功能。常見的整流橋堆有由四個二極管組成的單相全波整流橋和由六個二極管組成的三相全波整流橋。以單相全波整流橋為例,在交流電的正半周,兩個二極管導通,電流按一定路徑流過負載;在負半周,另外兩個二極管導通,電流方向不變,持續流過負載,從而將交流電轉換為較平滑的直流電。在各種電子設備的電源電路中,整流橋堆廣泛應用,為設備提供穩定的直流電源,相較于單個二極管組成的整流電路,整流橋堆具有更高的整流效率和更穩定的輸出特性,滿足了電子設備對電源質量的要求。對于初學者來說,理解二極管的基本原理和工作方式,是深入學習電子技術的關鍵一步。
全波整流電路則需要兩個二極管和一個中心抽頭的變壓器。在這種電路中,當交流電壓輸入變壓器后,變壓器的次級繞組產生兩個大小相等、方向相反的交流電壓。在正半周,一個二極管導通,電流通過該二極管和負載;在負半周,另一個二極管導通,電流通過另一個二極管和負載。這樣,無論交流電壓是正半周還是負半周,負載上都有電流通過,得到的直流電壓脈動頻率是交流輸入電壓頻率的兩倍,提高了整流效率,相較于半波整流,全波整流能夠更好地利用交流電,為負載提供更穩定的直流電源。這種電路在一些早期的電子管收音機等設備中較為常見。在電路中,二極管常被用作整流器,將交流電轉換為直流電。74LV00D SOT108-1
二極管的價格相對低廉,這使得它在電子制造業中得到了廣泛應用。BAV99/8貼片三極管
摻雜工藝:摻雜是為了在硅中引入特定的雜質,形成P型或N型半導體。在制造P型半導體時,通常采用硼等三價元素作為雜質進行摻雜。這可以通過離子注入或擴散等方法實現。離子注入是將硼離子加速后注入到硅片中,其優點是可以精確控制雜質的濃度和深度;擴散法則是將硅片置于含有硼雜質的氣體環境中,在高溫下使雜質擴散到硅片中。制造N型半導體則使用磷等五價元素進行類似的摻雜操作。在形成P型和N型半導體之后,就是PN結的制造。這通常通過光刻和蝕刻等工藝來實現。光刻工藝就像在硅片上進行精確的繪畫,利用光刻膠和紫外線曝光等技術,在硅片上定義出需要形成PN結的區域。然后通過蝕刻工藝,去除不需要的半導體材料,精確地形成PN結。這個過程需要極高的精度,因為PN結的質量直接影響二極管的性能,如正向導通特性和反向截止特性。BAV99/8貼片三極管